【动态内存管理助力程序优化与性能飞升】(中)：https://developer.aliyun.com/article/1424819
demo4：
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<string.h> void Test(void) { char* str = (char*)malloc(100); strcpy(str, "hello"); free(str); if (str != NULL) { strcpy(str, "world"); printf(str); } } int main() { Test(); return 0; }
问题：
在这段C代码中，首先使用
malloc动态地分配了 100 字节的内存来存储字符串 "hello"。然后，立即使用strcpy将 "hello" 复制到分配的内存块中。接着，使用free释放了分配的内存。然后，代码尝试检查指针
str是否为NULL。然而，这是一个错误的做法。因为在调用free之后，指针str指向内存地址虽然不会发生改变，但是进行指针进行任何操作都是不安全的，并且会导致未定义的行为。
修改：
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> void Test(void) { char* str = (char*)malloc(100); strcpy(str, "hello"); free(str); // 释放内存后，str 成为了悬挂指针 str = NULL; // 不要在释放内存后使用指针 // 这里不再使用 str 指针 } int main() { Test(); return 0; }
5. C/C++程序的内存开辟
C/C++程序内存分配的几个区域：
- 栈区（stack）：在执行函数时，函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建，函数执行结 束时这些存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中，效率很高，但是 分配的内存容量有限。 栈区主要存放运行函数而分配的局部变量、函数参数、返回数据、返 回地址等。
- 堆区（heap）：一般由程序员分配释放， 若程序员不释放，程序结束时可能由OS(操作系统)回收 。分 配方式类似于链表。
- 数据段（静态区）（static）：存放全局变量、静态数据。程序结束后由系统释放。
代码段：存放函数体（类成员函数和全局函数）的二进制代码。
有了这幅图，我们就可以更好的理解在《C语言初识》中讲的static关键字修饰局部变量的例子了。
实际上普通的局部变量是在栈区分配空间的，栈区的特点是在上面创建的变量出了作用域就销毁。 但是被static修饰的变量存放在数据段（静态区），数据段的特点是在上面创建的变量，直到程序结束才销毁 所以生命周期变长。
6. 柔性数组
也许你从来没有听说过柔性数组（flexible array）这个概念，但是它确实是存在的。 C99 中，结构中的最后一个元素允许是未知大小的数组，这就叫做『柔性数组』成员。
typedef struct st_type { int i; int a[];//柔性数组成员 //int a[0];//也可以写成这个 }type_a;
6.1 柔性数组的特点：
- 结构中的柔性数组成员前面必须至少一个其他成员。
- sizeof 返回的这种结构大小不包括柔性数组的内存。
- 包含柔性数组成员的结构用malloc ()函数进行内存的动态分配，并且分配的内存应该大于结构的大小，以适应柔性数组的预期大小。
type_a* ps = (type_a*)malloc(sizeof(type_a) + 40);
6.2 柔性数组的使用
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> typedef struct st_type { int i; int a[0];//柔性数组成员 }type_a; int main() { type_a* ps = (type_a*)malloc(sizeof(type_a) + 40); if (!ps) { perror("malloc"); return 1; } ps->i = 10; int i = 0; for (i = 0; i < ps->i; i++) { ps->a[i] = i; } //空间不够，realloc增容 /* ps 是要调整的内存地址 size 调整之后新大小 返回值为调整之后的内存起始位置。 */ type_a* p = (type_a*)realloc(ps, sizeof(type_a) + 60); if (!p) { perror("realloc"); return 1; } ps = p; ps->i = 15; for (i = 0; i < ps->i; i++) { printf("%d ", ps->a[i]); } free(ps); ps = NULL; return 0; }
运行结果：
6.3 柔性数组的优势
上述的 type_a 结构也可以设计为指针类型：
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> typedef struct st_type { int i; int* a; }type_a; int main() { type_a* ps = (type_a*)malloc(sizeof(type_a));//与柔性数组保持一致 if (!ps) { perror("malloc"); return 1; } ps->i = 10; ps->a = (int*)malloc(40); if (!ps->a) { perror("malloc"); return 1; } int i = 0; for (i = 0; i < ps->i; i++) { ps->a[i] = i; } //空间不够，realloc增容 /* ps 是要调整的内存地址 size 调整之后新大小 返回值为调整之后的内存起始位置。 */ int* p = (int*)realloc(ps->a, 60); if (!p) { perror("realloc"); return 1; } ps->a = p; ps->i = 15; for (i = 0; i < ps->i; i++) { printf("%d ", ps->a[i]); } free(ps->a); ps->a = NULL; free(ps); ps = NULL; return 0; }
上述 代码1 和 代码2 可以完成同样的功能，但是 方法1 的实现有两个好处：
第一个好处是：方便内存释放
如果我们的代码是在一个给别人用的函数中，你在里面做了二次内存分配，并把整个结构体返回给用户。用户调用free可以释放结构体，但是用户并不知道这个结构体内的成员也需要free，所以你不能指望用户来发现这个事。所以，如果我们把结构体的内存以及其成员要的内存一次性分配好了，并返回给用户一个结构体指针，用户做一次free就可以把所有的内存也给释放掉。
第二个好处是：这样有利于访问速度.
连续的内存有益于提高访问速度，也有益于减少内存碎片。（其实，我个人觉得也没多高了，反正你跑不了要用做偏移量的加法来寻址）
